氯氰菊酯优势降解菌的筛选及降解特性研究

论文摘要

农药是用以防治植物病虫害、消灭杂草和调节植物生长的化学药剂,对农业生产起着重要作用。但由于长期和广泛地大量施用,造成土壤环境中农药残留与污染导致危及动植物和人体健康。虽然人们普遍认为拟除虫菊酯类农药具有高效低毒的特性,但是它同时具有对光、热稳定的特点,所以,在环境中半衰期较长,很难在自然条件下快速降解。而氯氰菊酯由于疏水性比较大,是拟除虫菊酯类农药中较难降解的一种。由于传统的物理化学降解方法仍然会带来二次污染,近年来,作为一种成本低廉、对环境友好的土壤污染的生物修复技术已成为研究的热点,而采用微生物降解农药也成为无害化技术的发展趋势。本研究从喷洒过氯氰菊酯的土壤中筛选分离、驯化得到6株具有降解活性的菌株,其中1种L0菌的降解能力稳定且降解率最高。通过研究菌株L0的形态及生理生化特性,初步鉴定该菌属于芽孢杆菌属（Bacillus sp.）。进一步研究L0菌株的最佳生长条件为：在普通培养基中,72h达到最大生长量,在无机盐培养基中,48h生长量最大；最佳生长温度26℃,最佳初始pH值7,最佳氮源为蛋白胨,最佳碳源是葡萄糖；当葡萄糖浓度为1%时,最适的C：N为20：1；最佳无机盐离子浓度为：Na+0.2g/L、K+0.6g/L及Mg2+0.5g/L。采用气相色谱法分析L0对氯氰菊酯的降解作用。在最佳生长条件下L0对氯氰菊酯的降解率高达到87.5%；L0对氯氰菊酯的最佳降解条件：温度26℃,pH 7,底物浓度为100mg/L；添加少量的外加碳源（葡萄糖）能促进Lo对氯氰菊酯的降解,最佳外加碳源浓度为200mg/L初步研究了L0对氯氰菊酯污染土壤的微生物修复作用。将菌株扩大培养后,添加到模拟氯氰菊酯污染的土壤中,在自然条件下降解,利用紫外分光光度计法检测土壤中氯氰菊酯的残留量,经15天降解率可达到57.67%。研究结果表明：利用微生物治理农药污染土壤的生物修复技术具有广阔的应用前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 综述
• 1.1 拟除虫菊酯简介
• 1.1.1 拟除虫菊酯发展史
• 1.1.2 拟除虫菊酯主要品种的性质
• 1.1.3 拟除虫菊酯农药污染现状
• 1.2 农药的降解
• 1.2.1 农药的化学降解
• 1.2.2 农药的光降解
• 1.2.3 农药的超声降解
• 1.2.4 微生物降解
• 1.2.5 生物修复技术简介
• 1.3 拟除虫菊酯生物降解国内外研究现状、发展动态
• 1.3.1 菌株筛选
• 1.3.2 酶促降解的研究
• 1.3.3 研究中存在的问题及发展方向
• 1.4 课题的研究意义和主要研究内容
• 1.4.1 课题研究意义
• 1.4.2 论文研究的主要内容
• 第二章 实验材料与方法
• 2.1 实验仪器、设备和试剂
• 2.1.1 实验仪器、设备
• 2.1.2 实验试剂
• 2.2 土样来源
• 2.3 试剂的配制
• 2.3.1 菌株鉴定所用试剂
• 2.3.2 培养基配制
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 菌株分离纯化
• 2.4.2 菌株的初步鉴定
• 2.4.3 菌株生长条件的测定
• 2.4.4 氯氰菊酯气相色谱检测
• 2.4.5 降解菌对氯氰菊酯降解性能的研究
• 2.4.6 菌株修复氯氰菊酯污染土壤的模拟实验
• 第三章 氯氰菊酯优势降解茵的筛选及特性研究
• 3.1 菌株的筛选与驯化
• 3.1.1 菌株的初筛
• 3.1.2 菌株的驯化与复筛
• 3.2 降解性能的验证
• 3.2.1 氯氰菊酯的标准曲线制作
• 3.2.2 培养基中氯氰菊酯的萃取
• 3.2.3 添加回收率的测定
• 3.2.4 菌株的培养及取样
• 3.2.5 农药降解率计算
• 0对氯氰菊酯的降解'>3.2.6 L₀对氯氰菊酯的降解
• 3.3 菌株的初步鉴定
• 3.3.1 菌落特征菌体形态
• 0生理生化特征'>3.3.2 L₀生理生化特征
• 3.4 最佳生长条件的研究
• 3.4.1 菌株的生长曲线测定
• 3.4.2 pH值试验
• 3.4.3 温度试验
• 3.4.4 最佳碳源试验
• 3.4.5 最佳氮源试验
• 3.4.6 最佳碳氮比试验
• 3.4.7 无机盐利用试验
• 3.5 小结
• 第四章 氯氰菊酯优势降解菌降解性能研究
• 4.1 菌悬液的制备
• 4.2 降解率影响因素的研究
• 4.2.1 温度对降解率的影响
• 4.2.2 pH值对降解率的影响
• 4.2.3 底物浓度对降解率的影响
• 4.2.4 共代谢
• 0修复氯氰菊酯污染土壤的模拟实验'>4.3 L₀修复氯氰菊酯污染土壤的模拟实验
• 4.3.1 氯氰菊酯溶于三氯甲烷的特征吸收峰检测
• 4.3.2 氯氰菊酯紫外分光光度计法标准曲线检测
• 0对土样中氯氰菊酯降解研究'>4.3.3 L₀对土样中氯氰菊酯降解研究
• 4.4 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢